Toshiba
Corporation (TOKYO : 6502) a aujourd?hui annoncé le développement de
transistors à effet tunnel (TFET) au principe de fonctionnement nouveau
pour les unités de micro-ordinateurs (MUC) à ultra-basse consommation.
Ce principe a été appliqué au développement de deux différents TFET
utilisant un processus compatible avec la plateforme CMOS. En appliquant
chaque TFET à certains blocs circuit, il est possible de parvenir à
d?importantes réductions de consommation des unités de micro-ordinateur.

Toshiba a présenté ces TFET les 9 et 10 septembre, à l?occasion de trois
présentations organisées lors de la conférence sur les semiconducteurs
et les matériaux à semiconducteurs (Solid State Devices and Materials –
SSDM) 2014, organisée à Tsukuba, au Japon. Deux présentations reposaient
sur une recherche conjointe menée avec l?équipe de recherche
collaborative du Green Nanoelectronics Center (GNC) du National
Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST).

La croissance rapide de la demande en périphériques sans fil et mobiles
tire vers le haut la demande en LSI à consommation ultra-basse. Dans
cette situation, des articles innovants deviennent indispensables pour
réduire la tension de fonctionnement ainsi que les fuites de courant en
veille. Le transistor à effet tunnel (TFET) qui utilise un nouveau
principe de fonctionnement reposant sur l?effet tunnel quantique a
attiré une grande attention, du fait de sa capacité à parvenir à un
fonctionnement de LSI en consommation ultra-faible, en remplacement des
MOSFET conventionnels.

Récemment, l?arrivée de nouveaux matériaux, tels que des semiconducteurs
composés III-V, a donné lieu à un grand nombre d?études sur le TFET, du
fait de leur potentiel de réalisation de haute performance.
L?implémentation de ces matériaux dans les plates-formes CMOS actuelles
reste toutefois complexe, en raison des difficultés liées à
l?utilisation de processus spéciaux.

Toshiba apporte une solution à ce problème en optimisant les propriétés
TFET de certains blocs circuit essentiels utilisant des processus CMOS
communs. Cette approche ouvre la voie à une installation simple de TFET
sur les chaînes de production existantes. Toshiba a développé deux types
de TFET basés sur silicium, l?un destiné aux circuits logiques avec très
faible courant de fuite et optimisé sur courant ON, l?autre pour des
circuits SRAM aux variations de caractéristiques de transistor très
faibles. Ces deux transistors font appel à un fonctionnement en tunnel
de type vertical pour améliorer les propriétés de l?effet tunnel. De
plus, le TFET logique met en ?uvre un processus de croissance épitaxiale
des matériaux précisément contrôlé pour la formation des jonctions de
tunnels avec silicium dopé au carbone et au phosphore. La jonction
Si/SiGe a également été complètement évaluée, de manière à garantir une
configuration optimisée. Ainsi, le périphérique parvient à des ordres de
magnitude sur courant ON plus importants qu?un TFET Si et conserve le
même courant OFF ultra-faible pour les TFET de type N et de type P. Pour
le développement de TFET de type SRAM, Toshiba a proposé une nouvelle
architecture d?utilisation TFET qui ne nécessite pas de formation de
jonction structurelle de tunnel. La variabilité des processus est ainsi
éliminée pour une variation des caractéristiques de transistor
considérablement réduite.

Toshiba démontrera l?intégration de ces TFET avec MOSFET conventionnels
sur une unité de micro-ordinateur, dans le but de réduire la
consommation totale de 10 % ou plus, pour une production commerciale et
une utilisation prévues pour 2017.

À propos de Toshiba

Toshiba Corporation, une société du Fortune 500, canalise dans
cinq domaines d?affaires stratégiques ses capacités de niveau mondial en
produits et systèmes électroniques et électriques de pointe : Énergie et
infrastructure, solutions à l?intention de la collectivité, systèmes et
services de soins de santé, appareils et composants électroniques, et
enfin produits et services « mode de vie ». Guidée par les principes de
l?engagement de base du groupe Toshiba, « Engagés envers la population,
engagés envers l?avenir », Toshiba promeut des opérations mondiales
visant à assurer « La croissance à travers la créativité et
l?innovation » et contribue à la création d?un monde où les gens, en
tout lieu, vivent dans une société sûre, sécurisée et confortable.

Fondée à Tokyo en 1875, Toshiba se situe aujourd?hui au c?ur d?un réseau
mondial de plus de 590 sociétés consolidées, employant plus de 200 000
personnes à travers le monde, avec des ventes annuelles dépassant les
6,5 billions de yens (63 milliards USD).
Pour en
savoir plus sur Toshiba, rendez-vous sur le site www.toshiba.co.jp/index.htm

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